بطارية جديدة تحرم الخلايا السرطانية من الأكسجين في الفئران

ليس الأمر رائعًا عندما يمتص الشخص كل الأكسجين من الغرفة. عندما تفعل البطارية ذلك مع الورم ، فقد يكون ذلك شيئًا جيدًا.

أظهرت دراسة أجريت على الفئران أن بطارية صغيرة ذاتية الشحن ملفوفة حول الورم تزيل الأكسجين من بيئة الخلايا السرطانية ، مما يعزز قوة بعض علاجات السرطان. أظهرت الفئران التي كانت تحتوي على بطاريات صغيرة ملفوفة حول أورام سرطان الثدي ، جنبًا إلى جنب مع علاج السرطان ، أ 90٪ انخفاض في حجم الورم في غضون أسبوعين ، أفاد الباحثون في 31 مارس تقدم العلم.

الأورام الصلبة مثل تلك التي يمكن أن تتطور في سرطان الثدي، غالبًا ما ينمو بسرعة – بسرعة كبيرة بحيث يكون نمو الورم أسرع مما يمكن أن يدعمه إمداد الدم (SN: 5/10/17). هذا يعني أن مركز العديد من الأورام يمكن أن يكون ناقص التأكسج ، مع مستويات أكسجين أقل بكثير من الأنسجة المحيطة.

يقول عالم المواد يونغياو شيا المتخصص في مواد البطاريات بجامعة فودان في شنغهاي: “إن نقص الأكسجين سيف ذو حدين”. انخفاض مستويات الأكسجين في الأورام يعني أن الخلايا المناعية في الجسم غالبًا لا تستطيع البقاء على قيد الحياة لفترة كافية لقتل الخلايا السرطانية (SN: 2/22/17). تقاوم الخلايا ناقصة التأكسج أيضًا علاجات مثل العلاج الإشعاعي وحتى العلاجات الكيميائية التقليدية ، حيث لا يوجد ما يكفي من تدفق الدم لتوصيل جرعة مميتة ، كما يوضح فان زانغ ، الذي يدرس المواد الطبية الحيوية في فودان.

كتب شيا وتشانغ في الورقة الجديدة: “من ناحية أخرى ، يوفر هدفًا لعلاج الأورام بدقة”.

يمكن أن يعمل نقص الأكسجة كمنارة للمواد الكيميائية التي تسمى العقاقير الأولية التي تنشط بنقص الأكسجة. هذه عقاقير علاج كيميائي مرتبطة بمادة كيميائية مرتبطة تضمن أن الدواء يصبح نشطًا فقط في بيئة منخفضة الأكسجين ، كما يقول تشينغ زانغ ، عالم الأحياء الجزيئية في مركز ساوث وسترن الطبي بجامعة تكساس في دالاس ، والذي لم يشارك في الدراسة.

لكن العقاقير الأولية التي تنشط بنقص الأكسجة لا تظهر فائدة كبيرة في التجارب السريرية ، وربما يرجع ذلك جزئيًا إلى أن الأورام الصلبة التي يتم نشرها ضدها ليست ناقصة التأكسج بشكل متساوٍ أو غير ناقصة الأكسجة بدرجة كافية. أراد كل من Xia و Fan Zhang إيجاد طريقة لجعل الأورام أكثر نقصًا في الأكسجين ، لإعطاء الأدوية الأولية فرصة أفضل.

لذلك نشر الباحثون وزملاؤهم بطارية صغيرة ومرنة يمكن أن تلتف جزئيًا حول الورم. يتم شحن القطب الكهربائي للزنك في البطارية عن طريق امتصاص الأكسجين من البيئة. كما أنه ينتج أزواج أكسجين عالية التفاعل يمكنها إتلاف الحمض النووي ولكنها ليست شكلاً من أشكال الأكسجين القابلة للاستخدام للخلايا.

من خلال امتصاص معظم الأكسجين المتاح وإنتاج الكثير من أزواج الأكسجين التفاعلية ، كانت البطارية وحدها قادرة على تقليص الأورام في الفئران بنسبة تصل إلى 26 بالمائة من حجمها الأصلي بعد أسبوعين من الزرع. عند الدمج مع دواء أولي منشط بنقص الأكسجة ، تقلص متوسط ​​حجم الورم بنسبة 90 بالمائة.

يقول تشينغ زانغ: “أعتقد أن المفهوم ، الأساس العلمي ، متين”. يقول إن النتائج مشجعة ، لكنها أولية للغاية. لم يتم نشر البطاريات فقط في الفئران ، ولكن تم استخدامها أيضًا ضد سرطان الثدي الخاص بالفأر. يقول: “يجب اختباره في العديد من نماذج سرطان الثدي ، ويجب أيضًا اختباره في نماذج سرطان أخرى”. وبالطبع في البشر.

كما أن انخفاض حجم الورم بنسبة 90٪ لا يمثل انخفاضًا بنسبة 100٪. يقول تشينغ زانغ: “لا يزال هناك 10 بالمائة متبقية”. إذا نجت هذه الخلايا ، فقد يعني ذلك أنها مقاومة لنقص الأكسجة ، ويمكن أن ينمو الورم مرة أخرى. كما هو الحال مع العديد من العلاجات ، كما يقول ، من المحتمل أن يتم دمجها مع علاجات أخرى للتأكد من أن الورم بأكمله قد تم القضاء عليه إلى الأبد.

يفكر Xia و Fan Zhang وزملاؤهم بالفعل في كيفية جعل البطارية أكثر مرونة وقوة للعمل على الأورام ذات الحجم البشري – باستخدام طاقة البطارية لتجويع سرطان الهواء.